论文题目: 中高压系统并联型混合有源电力滤波器研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 电气工程
作者: 刘飞
导师: 邹云屏
关键词: 电能质量,谐波补偿,混合有源电力滤波器,电流波形控制,改进,算法
文献来源: 华中科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: Q随着电网中非线性负荷的大量增加,由此带来的谐波危害和治理问题日益受到关注。混合有源滤波器(HAPF)利用无源滤波器(PPF)为有源电力滤波器(APF)分压或分流以减小对APF 容量的要求,同时利用APF 控制灵活的特点弥补PPF 补偿性能的缺陷,是当前APF 研究领域的一个重要方向,并且在中高压大容量的谐波治理中有着广阔的应用前景。本文围绕中高压系统谐波治理的问题,主要从以下几方面开展研究并取得了如下成果: (1)全面比较了当前各种混合有源电力滤波器技术方案的优缺点和适用范围,选取了APF 承受基波电压和电流都较小的串联谐振注入式HAPF 方案作为本文的研究重点。通过建立HAPF 系统基于瞬时值的线性微分方程组,进行线性代数坐标变换的方法,分析了HAPF 的单相等效电路与三相电路在暂态和稳态条件下的等价性。(2)本文提出了C 型HAPF 方案,其中的APF 不承受基波电压、电流,且只负担部分谐波电流,直流侧电压与系统电压之比较低,因而容量可进一步减小,有利于工程实现(该方案正在申请中国发明专利,专利申请号:03128234.2)。论文研究了两种用于C 型HAPF 的控制方法:即同时检测网侧电流和负载电流的复合控制方式,以及只需要检测网侧电流的指定消谐控制方式,并分析比较了这两种方式的滤波效果和响应速度。(3)本文针对二阶HAPF 设计了两种复合控制方法:即精确对消特定次数谐波的复合控制方法,和采用两个一阶滞后环节串联来近似二阶积分的复合控制方法。论文采用了通过使APF 发出特定相位的基波电流来实现其直流侧电压的闭环控制策略,并推导了控制系统近似数学模型。本文还设计了一种电压源型逆变器输出电流波形控制方法,即用状态反馈环节保证系统的稳定性,同时依靠重复控制器提高输出电流的跟踪精度。(4)当HAPF 和容性负载并联运行时,论文以二阶HAPF 为例,详细分析了在多种接线方式下发生谐振的可能性,并设计了在可检测电流量受到限制的条件下抑制并联谐振的控制方法,同时指出对于谐波电压源,由于并联型有源电力滤波器的固有缺陷,要想改善幅频特性,需要大幅增加APF 的电流容量。
论文目录:
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 电力系统的谐波问题
1.3 混合有源电力滤波器研究现状
1.4 论文主要研究内容
2 采用分相检测和补偿方案的原因和理论根据
2.1 引言
2.2 用单相等效电路进行三相系统谐波补偿分析的理论依据
2.3 本章小结
3 C 型混合有源电力滤波器
3.1 引言
3.2 C 型无源电力滤波器
3.3 C 型混合有源电力滤波器及其复合控制方法
3.4 基于指定消谐的C 型混合有源电力滤波器
3.5 本章小结
4 二阶串联谐振注入式混合有源电力滤波器
4.1 引言
4.2 二阶串联谐振注入式HAPF 的复合控制方法一
4.3 二阶串联谐振注入式HAPF 的复合控制方法二
4.4 二阶串联谐振注入式HAPF 的直流侧电压控制
4.5 本章小结
5 电压源型逆变器的输出电流波形控制方法
5.1 引言
5.2 电压源型逆变器输出电流波形控制研究现状
5.3 二阶串联谐振注入式HAPF 中APF 的输出电流波形控制
5.4 本章小结
6 混合有源电力滤波器与LC 滤波器的并联使用
6.1 引言
6.2 等效电路和理论分析
6.3 抑制并联谐振的方法
6.4 仿真结果
6.5 存在系统谐波电压时的情形
6.6 本章小结
7 自适应谐波检测算法研究
7.1 引言
7.2 谐波电流检测方法研究现状
7.3 自适应谐波电流检测方法的过渡过程分析
7.4 LMS 改进算法一
7.5 LMS 改进算法二
7.6 本章小结
8 全文总结
8.1 本文工作总结
8.2 对今后研究工作的展望
致谢
参考文献
附录1 攻读博士学位期间已发表或录用的论文目录
发布时间: 2006-04-05
参考文献
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